细胞是生命活动的最小单位,受细胞内部各种生物分子的影响,它会出现各种生理状态,如细胞繁殖、细胞死亡等现象。单细胞的超精细结构及其各种物化性质相关研究,是近年来科学界研究的重点。研究者主要利用远场超分辨光学成像技术与近场扫描成像技术开展研究。在此背景下,各种突破衍射极限的远场超分辨光学成像技术,如受激发射损耗显微术、结构光照明显微术等应运而生。其中结构光照明超分辨技术是应用莫尔效应,将高频信息编码至低频区域以通过低通滤波的光学成像系统,再经过解调实现高频信息的提取,获得频谱扩展,从而实现分辨率的提高。相比其他技术,结构光照明显微技术有方案简单,成本较低,成像速度快。原子力显微术是一种近场扫描成像技术。它是基于探针针尖与样本表面分子相互作用原理,具有很高的横向和纵向分辨率(1nm量级),可以对细胞样品的超精细结构实现精确扫描和成像,对纳米生物科学研究有着重要的意义。本文首次提出结构光照明与原子力显微耦合成像技术方案,利用这种技术可以实现对特定区域微结构和功能信息的获取。主要研究内容包括：(1)基于Leica DMI6000B显微镜,对光源部分进行改造,以Coherent公司Sapphire 488 LP激光器为光源,空间光调制器为光源调制器件,利用双光束干涉产生余弦结构光,搭建二维的结构光照明系统,并运用计算机模拟及实验得到目前的实验装置所能达到的最优参数。对1OOnm荧光小球和细胞骨架绿色荧光染色的Hela细胞成像,获得比传统荧光显微镜更高分辨率和更多细节结果。(2)提出并搭建结构光照明与原子力显微耦合成像系统。在结构光照明显微成像基础上耦合原子力显微成像,以获得细胞微丝蛋白位置形状、力学特性等物理信息。以1OOnm荧光小球为样品进行系统验证,以Hela细胞和MCF-7细胞为样品进行扫描成像,实现高分辨率生物物理特性的获取。